Транзистор дарлингтона - darlington transistor

Содержание

Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом

Схематически полевой транзистор с управляющим p-n переходом можно представить в виде пластины, к торцам которой подключены электроды, исток и сток. На рис. показана структура и схема включения полевого транзистора с каналом n-типа:

В транзисторе с n-каналом основными носителями заряда в канале являются электроны, которые движутся вдоль канала от истока с низким потенциалом к стоку с более высоким потенциалом, образуя ток стока Ic. Между затвором и истоком приложено напряжение, запирающее p-n переход, образованный n-областью канала и p-областью затвора.

При подаче запирающего напряжения на p-n-переход Uзи на границах канала возникает равномерный слой, обедненный носителями заряда и обладающий высоким удельным сопротивлением. Это приводит к уменьшению проводящей ширины канала.

Изменяя величину этого напряжения, можно изменить сечение канала и, следовательно, изменять величину электрического сопротивления канала. Для полевого n-канального транзистора потенциал стока положителен по отношению к потенциалу истока. При заземленном затворе от стока к истоку протекает ток. Поэтому для прекращения тока на затвор нужно подать обратное напряжение в несколько вольт.

Значение напряжения Uзи, при котором ток через канал становится практически равен нулю, называется напряжением отсечки Uзап

Таким образом, полевой транзистор с затвором в виде p-n-перехода представляет собой сопротивление, величина которого регулируется внешним напряжением.

Полевой транзистор характеризуется следующей ВАХ:

Здесь зависимости тока стока Iс от напряжения при постоянном напряжении на затворе Uзи определяют выходные, или стоковые, характеристики полевого транзистора. На начальном участке характеристик Uси + |Uзи| < Uзап ток стока Iс возрастает с увеличением Uси. При повышении напряжения сток — исток до Uси = Uзап — |Uзи| происходит перекрытие канала и дальнейший рост тока Iс прекращается (участок насыщения). Отрицательное напряжение Uзи между затвором и истоком смещает момент перекрытия канала в сторону меньших значений напряжения Uси и тока стока Iс. Участок насыщения является рабочей областью выходных характеристик полевого транзистора. Дальнейшее увеличение напряжения Uси приводит к пробою р-n-перехода между затвором и каналом и выводит транзистор из строя.

На ВАХ Iс = f(Uзи) показано напряжение Uзап. Так как Uзи ≤ 0 p-n-переход закрыт и ток затвора очень мал, порядка 10-8…10-9 А, поэтому к основным преимуществам полевого транзистора, по сравнению с биполярным, относится высокое входное сопротивление, порядка 1010…1013 Ом. Кроме того, они отличаются малыми шумами и технологичностью изготовления.

Практическое применение имеют две основные схемы включения. Схема с общим истоком (рис. а) и схема с общим стоком (рис. б) , которые показаны на рисунке:

Известные люди

Джордж Эллисон — футбольный менеджер в 1930-х годах
Джеймс Аткинсон (1780–1852) — хирург, художник и персидский ученый
Дункан Баннэтин — предприниматель, резиденция в Дарлингтоне и офисы компании Bannatyne Fitness Ltd недалеко от зоны регенерации Центрального парка
Гарри Уильямсон Барнс — футболист
Ник Билтон — обозреватель The New York Times и автор бестселлеров
Джули Биндель — журналист, обозреватель, политический активист, защитник прав лесбиянок и геев, родилась в Дарлингтоне.
Зои Биркетт — певица, занявшая второе место на телешоу Pop Idol
Сандра Боуман — пловец на Олимпийских играх и Играх Содружества в 1980-х годах.
Эйдан Чемберс — детский автор
Питер Чепмен — осужденный убийца, родился в Дарлингтоне в 1977 году, воспитывался в соседнем Стоктоне на Тисе.
Том Крэддок — футболист
Джеймс Кадуорт — суперинтендант локомотива Юго-Восточной железной дороги (1845–1876 гг.)
Алекс Каннингем — член парламента от Стоктон-Норт
Джайлз Дикон — модельер
JM Dent — издатель, выпустил серию «Библиотека обывателя».
Фредерик Диккенс — любимый брат Чарльза Диккенса, похоронен на Западном кладбище.
Гарри Добинсон — футболист
Элизабет Эстев-Колл (урожденная Кингдон) — директор Музея Виктории и Альберта в Лондоне, первая женщина, возглавившая национальное художественное учреждение.
Джон У. Эубанк — пейзажист и маринист
Саймон Фарнэби — актер, писатель и комик
Рут Геммелл — актриса
Ян Гамильтон — поэт и редактор
Ральф Ходжсон — поэт
Джордж Гордон Хоскинс — архитектор, ответственный за многие викторианские здания Дарлингтона
Гленн Хьюджилл — актер и телепродюсер
Ричард Херндалл — актер
Роберт Андерсон Джардин — священник
Джон Кенуорти — авиационный инженер и авиаконструктор в Первой мировой войне
Алан Китчинг — художник-типограф и педагог
Мэри Лоусон (1910–1940) — актриса театра и кино 1920-1930-х годов, родилась в Дарлингтоне, погибла в результате авианалета на Ливерпуль.
Майкл Ли — хард-рок-барабанщик ( Little Angels , The Cult , Page and Plant , Thin Lizzy )
Нил Мэддисон — футболист
Янн Марденборо — гонщик, финишировавший на подиуме в Ле-Мане
Джеймс Моррисон — футболист
Эл Пиз — гонщик, только гонщик Формулы 1 дисквалифицирован за слишком медленное движение ( Гран-при Канады 1969 года )
Эдвард Пиз (1767–1858) — квакерский промышленник и пионер железной дороги
Джозеф Пиз (1799–1872) — квакерский промышленник и пионер железной дороги, первый член квакерского парламента
Джули Рейн — певица и актриса
Вик Ривз — комик и автор, жил в Дарлингтоне как подросток Джим Мойр в 1970-х.
Кэтрин Рутледж (урожденная Пиз) — археолог и антрополог, провела первое научное исследование острова Пасхи.
Пол Смит, ОБЕ — бывший руководитель радио и технологический предприниматель
Вилли Смит — «возможно, лучший неспециализированный бильярдист всех времен», дважды победитель чемпионата мира по бильярду из двух.
Сэр Джон Саммерсон — историк архитектуры
Джеффри Туэйтс, Великобритания, пловец, плавание на 200 м на спине на Олимпийских играх 1964 года
Уильям Томас Стед — предвыборный журналист, редактор The Northern Echo , погиб при затоплении RMS Titanic.
Дэвид Вэри (1961 г.р.) — игрок в крикет
Пол Уолтон — автомобильный журналист
Джузеппе Вильсон — футболист (Лацио и Италия)

Биполярный транзистор: внешний вид, составные элементы, конструкция корпуса — кратко

Сразу стоит определиться, что биполярный транзистор (bipolar transistor) создан для работы в цепях постоянного тока, где и используется. Сократим его название до БТ.

На фотографии ниже показал насколько разнообразные формы он имеет. А ведь этот небольшой ассортимент мной высыпан из одной маленькой коробочки.

Транзисторный корпус может быть изготовлен из пластмассы или металла в виде параллелепипеда, цилиндра, таблетки различной величины. Общими элементами являются три контактных штыря, созданные для подключения к электрической схеме.

Эти выводы необходимо различать в технической документации, правильно подключать при монтаже. Поэтому их назвали:

Э (E) — эмиттер;
К (C) — коллектор;
Б (B) — база.

Буквы в скобках используются в международной документации.

Основной метод соединения БТ в электрических схемах — пайка, хотя допускаются и другие.

Габариты корпуса и контактных выводов зависят от мощности, которую способен коммутировать этот модуль. Чем выше проектная нагрузка, тем большие размеры вынуждены создавать производители для обеспечения надежной работы и отвода опасного тепла.

Общеизвестно, что полупроводниковые переходы не способны выдерживать высокий нагрев — они банально перегорают. Поэтому все мощные корпуса выполняются из металла и снабжаются теплоотводящими радиаторами.

В особо ответственных узлах для них дополнительно создается принудительный обдув струями воздуха. Этим приемом значительно повышается надежность работы системных блоков компьютеров, ноутбуков, сложной электронной техники.

Любой БТ состоит из трех полупроводниковых переходов p и n типа, как обычный диод. Только у диода их меньше: всего два. Он способен пропускать ток всего в одну сторону, а в противоположную — блокирует.

Bipolar transistor создается по одной из двух схем соединения полупроводниковых элементов:

p-n-p, называемую прямым включением;
n-p-n — обратным.

При обозначении на схемах их рисуют одинаково, но с небольшими отличиями вывода эмиттера:

прямое направление: стрелка нацелена на базу;
обратное — стрелка показывается выходом из базы наружу элемента.

Указатель стрелки эмиттера показывает положительное направление тока через полупроводниковый переход.

Практика работы составного транзистора

На рис. 3 показаны три варианта построения выходного каскада (эмиттерный повторитель). При подборе транзисторов надо стремится к b1~b2 и b3~b4 . Различие можно компенсировать за счёт подбора пар по равенству коэффициентов усиления СТ b13~b24 (см. табл. 1).

Схема на рис. 3а имеет наибольшее входное сопротивление, но это худшая из приведённых схем: требует изоляцию фланцев мощных транзисторов (или раздельные радиаторы) и обеспечивает наименьший размах напряжения, поскольку между базами СТ должно падать ~2 В, в противном случае сильно проявятся искажения типа «ступенька».
Схема на рис. 3б досталась в наследство с тех времён, когда ещё не выпускались комплементарные пары мощных транзисторов. Единственный плюс по сравнению с предыдущим вариантом – меньшее падение напряжения ~1,8 В и больше размах без искажений.
Схема на рис. 3в наглядно демонстрирует преимущества СТШ: между базами СТ падает минимум напряжения, а мощные транзисторы можно посадить на общий радиатор без изоляционных прокладок.

На рис. 4 показаны два параметрических стабилизатора. Выходное напряжение для варианта с СТД равно:

Поскольку Uбэ гуляет в зависимости от температуры и коллекторного тока, то у схемы с СТД разброс выходного напряжения будет больше, а потому вариант с СТШ предпочтительней.

Рис. 3. Варианты выходных эмиттерных повторителей на СТ

Рис. 4. Применение СТ в качестве регулятора в линейном стабилизаторе

Назначение и принцип работы

С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

На основе симистора

Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

Структурно прибор можно разделить на два блока:

Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения

Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3

Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс

Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

На базе тиристора

Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

Принцип работы тиристорного прибора следующий:

Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы.

Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

Определение параметров усилительного транзистора VT2:

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер:

Uкэ2max≈ Uвыхmax– Uоп = –10 – (–6) = –4 В.

Т.к. должно быть Uкэmax > Uкэ2max, т.е. Uкэmax > 4 В и высокий коэффициент передачи тока h21э.

Выбираем ГТ109Г (Uкэmax = 6 В, h21э = 110 ÷ 250, Iкmax = 0,02).

Примем Iк2 ≈ Iэ2 = 0,01 А < Iкmax = 0,02 А.

Сопротивление балластного резистора:

Rб = | Uвых – Uоп | / (Iстном – Iэ2) = | – 9 – (–6) | / (0,05 – 0,01) = 3 / 0,04 = 75 Ом

Сопротивление резистора Rк:

Rк = | E0 – Uвыхmax | / (Iб1max – Iк2) = | 0 – 10 | / (0,007 – 0,01) = 10 / 0,017 = 588Ом где ток по резистору Rк: IRк = Iб1max – Iк2

Iб1max = Iнmax / (h21э1 + 1) = 0,3/ (40+1) = 0,007 А

Примем Rк = 560 Ом

Графические иллюстрации характеристик

Рис. 1. Зависимость времени задержки t_d и времени нарастания импульса t_r от коллекторной нагрузки I_C.

Характеристика снята при напряжении питания U_CC = 125 В, температуре п/п структуры T_j = 25°C, и соотношении токов I_C/ I_B = 5.

При измерении времени задержки t_d установлено напряжение смещения U_BE₍_OFF₎ = 5 В.

Рис. 2. Зависимость времени сохранения t_s и времени спадания импульса t_f от величины коллекторной нагрузки I_C.

Рис. 3. Зависимость статического коэффициента усиления h_FE транзистора в схеме с общим эмиттером от величины коллекторной нагрузки I_C.

Зависимость снята для различных значений температуры структуры T_j и напряжений коллектор-эмиттер U_CE.

Рис. 4. Изменение падения напряжения на транзисторе U_CE при изменении управляющего тока базы I_B. Зависимости сняты при различных нагрузках I_C и температуре структуры T_j = 25°C.

Рис. 5. Изменение напряжения насыщения на базовом переходе U_BE₍_sat₎ при разных нагрузках I_C и разных температурах структуры T_j. Соотношение токов I_C / I_B = 3.

Пунктиром показано изменение напряжения включения U_BE₍_ON₎ при напряжении на коллекторе U_CE = 2 В.

Рис. 6. Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер U_CE(sat) от коллекторного тока I_C при различных температурах и соотношении токов I_C/ I_B = 3.

Рис. 7. Область выключения транзистора. Зависимость коллекторного тока I_C от напряжения база-эмиттер U_BE.

Характеристика снята при разных температурах T_j структуры и напряжении коллектор-эмиттер U_CE = 250 В.

FORWARD – напряжение база-эмиттер приложено в прямом направлении.

REVERS — напряжение база-эмиттер приложено в обратном направлении.

Рис. 8. Зависимости входной емкости C_ib перехода эмиттер-база и выходной емкости C_ob коллекторного перехода от величины обратного приложенного напряжения. Температура структуры T_j= 25°С.

Рис. 9. Область безопасной работы транзистора при резистивной нагрузке.

Предельные токи ограничены: значением максимального постоянного тока I_C = 1,5 А и максимального импульсного тока I_CM = 3,0 А.

При этих значениях тока разрушаются паяные соединения подводящих проводов со слоями п/п структуры. Показано штрихпунктирной линией.

Предельные напряжения ограничены максимальным рабочим напряжением U_CEO₍_SUS₎= 400 В.

Общее тепловое разрушение структуры наступает при превышении ограничений по току и напряжений, показанных пунктирной линией.

Сплошная линия обозначает ограничения, связанные с вторичным необратимым пробоем п/п структуры транзистора. Во всех режимах работы линии нагрузки транзистора (зависимости I_C от напряжения коллектор-эмиттер U_CE) не должны превышать обозначенных ограничений.

Рис. 10. Ограничение величины рассеиваемой мощности (нагрузки) транзистора при возрастании температуры окружающей среды T_a.

Характеристика снята для условий работы на резистивную нагрузку.

Рис. 11. Область безопасной работы транзистора с обратным смещением для случая с введенными ограничениями перенапряжений.

Предельное ограничение по напряжению (перенапряжению) U_CLAMP = 700 В.

Величины напряжений обратного смещения U_BE₍_OFF₎соответственно 9 В, 5 В, 3 В и 1,5 В.

Характеристики построены для температуры структуры в пределах 100°С и при токе базы I_B₁ = 1 А.

Такая ОБР с обратным смещением характерна для схем работы транзистора на индуктивную нагрузку.

В этих режимах работы, линии нагрузки транзистора (зависимости I_C от напряжения коллектор-эмиттер U_CE) не должны превышать обозначенных ОБР ограничений.

Стадионы

Feethams , брошенный в 2005 году

Дарлингтон Арена в апреле 2009 года

Блэквелл Медоуз в 2019 году

Feethams первоначально использовался Дарлингтонским крикетным клубом, но начал использоваться для футбола в 1860-х годах. ФК Дарлингтон начал играть там, когда они образовались в 1883 году. С ростом числа зрителей стадион был расширен за счет строительства Западной трибуны на рубеже веков и конца Полам-Лейн в 1905 году. В 1913 году была построена пара башен. у входа на площадку, а в 1920 году под Восточной трибуной построили кабинеты и раздевалки. Прожекторы были установлены в сентябре 1960 года, но после их первого использования из-за неисправности электричества западная трибуна загорелась, что привело к ее восстановлению. В 1997 году восточная трибуна была снесена и перестроена под полноценную трибуну, но ее стоимость оказала серьезное негативное влияние на финансы клуба. Джордж Рейнольдс пришел в клуб, расплатился с долгами и инициировал строительство нового стадиона. Последним матчем, сыгранным на Feethams, была ничья 2–2 с Leyton Orient 3 мая 2003 года. После закрытия площадки прожекторы были проданы компании Workington AFC, а стадион снесен. На расчищенном участке планировался жилой массив. Арена Reynolds Arena на 25 000 мест была открыта в 2003 году и обошлась в 18 миллионов фунтов стерлингов. Первый матч на новом стадионе был проигран Киддерминстер Харриерс со счетом 2: 0 16 августа 2003 года. Посещаемость в 11 600 человек все еще остается рекордом для стадиона . После того, как Рейнольдс покинул клуб, у стадиона было множество спонсорских названий, но в целом он известен как Дарлингтон Арена . Вместимость была ограничена до 10 000 человек из-за окружных и местных правил планирования, но посещаемость редко достигала 3 000, и в 2011 году ресепшен клуба выставил его на продажу. В мае 2012 года Дарлингтон подтвердил, что больше не будет играть на Арене. Позже в том же году он был куплен Darlington Mowden Park RFC.

Блэквелл Медоуз, Дарлингтон. Фотография сделана со стенда Tinshed во время выступления Дарлингтон — Эштон Юнайтед. Фотография сделана 29.12.18. Дарлингтон выиграл игру со счетом 2: 1.

Планы были первоначально заложены в groundshare с Shildon , но механизмы были в конечном счете , для Дарлингтона поделиться Bishop Auckland Park Heritage земли «s от начала сезона 2012/13. В декабре 2013 года было подтверждено, что в принципе достигнута договоренность о том, что футбольная команда поделится землей Дарлингтона RFC на территории Блэквелл Медоуз и, таким образом, вернется в город Дарлингтон. В марте 2016 года было подтверждено, что Дарлингтон намеревается переехать к началу сезона 2016/17, с планами расширения, чтобы увеличить вместимость до 3000, что требуется для продвижения в Национальную лигу . В этом случае они сыграли свой первый матч в Блэквелл Медоуз 26 декабря 2016 года, победив 3–2 Национальной лиги Севера над ФК Галифакс Таун на глазах у 3000 зрителей. Дарлингтон расширил трибуны Blackwell Meadows до 588 в 2018 году после успешного финансирования со стороны фанатов, что позволило клубу перейти в Национальную конференцию. Это было построено после сезона 2016-17, когда Дарлингтон завершил сезон в плей-офф, но был дисквалифицирован из-за недостаточного количества мест в Блэквелл Медоуз. Клуб продолжает изучать дальнейшие способы улучшения Блэквелл-Мидоуз, включая стенд на пустующем в настоящее время западном конце земли.

Импульсные (ключевые) стабилизаторы

У компенсационных стабилизаторов КПД не превышает 40 – 60 %,
потому что они работают в непрерывном режиме, т.е. РЭ непрерывно изменяет свое
внутреннее сопротивление и при этом на нем непрерывно изменяется мощность.

На много больше КПД (до 90%) у импульсных (ключевых)
стабилизаторов. РЭ представляет собой периодически замыкаемый и размыкаемый
транзисторный ключ.

Импульсный стабилизатор состоит из регулирующего элемента,
сглаживающего фильтра и схемы управления, которая включает в себя схему
сравнения, усилитель и преобразователь. Схема сравнения и усилитель аналогичны
схемам в компенсационных стабилизаторах, а в качестве преобразователя используются
генераторы импульсов, мультивибраторы, триггеры.

IGBT-транзистор

IGBT – гибридный полупроводниковый прибор. В нем совмещены два способа управления электрическим током, один из которых характерен для полевых транзисторов (управление электрическим полем), а второй – для биполярных (управление инжекцией носителей электричества).

Обычно в IGBT используется структура МДП-транзистора с индуцированным каналом n-типа. Структура этого транзистора отличается от структуры ДМДП-транзистора дополнительным слоем полупроводника р-типа.

Обратим внимание на то, что для обозначения электродов IGBT принято использовать термины «эмиттер», «коллектор» и «затвор». Добавления слоя р-типа приводит к образованию второй структуры биполярного транзистора (типа p-n-p)

Таким образом, в IGBT имеется две биполярные структуры – типа n-p-n и типа p-n-p

Добавления слоя р-типа приводит к образованию второй структуры биполярного транзистора (типа p-n-p). Таким образом, в IGBT имеется две биполярные структуры – типа n-p-n и типа p-n-p.

УГО и схема выключения IGBT показаны на рисунке:

Типичный вид выходных характеристик показаны на рисунке:

Примечания

A. Darlington Arena была построена для 25 000 сидячих зрителей, однако на этапе планирования было наложено условие, что «владелец собственности ни в коем случае не должен допускать или разрешать допуск на новый стадион более 10 000 человек». Емкость в течение некоторого времени была ограничена до 6000 для мероприятий по выходным и до 4500 для мероприятий в середине недели, если не было предоставлено предварительное письменное разрешение на превышение этих пределов.

B. Хотя это и не первый матч Кубка Англии, который проводится при свете, как подсказывает история клуба: повтор предварительного раунда между Киддерминстер Харриерс и Бриерли Хилл Альянс проходил при прожекторах 14 сентября 1955 года, примерно за два месяца до матча Дарлингтона с Карлайлом. United.

Достоинства и недостатки составных транзисторов

Мощность и сложность транзистора Дарлингтона может регулироваться через увеличение количества включённых в него биполярных транзисторов. Существует также IGBT-транзистор, который включает в себя биполярный и полевой транзистор, используется в сфере высоковольтной электроники.

Главным достоинством составных транзисторов считается их способность давать большой коэффициент усиления по току. Дело в том, что, если коэффициент усиления у каждого из двух транзисторов будет по 60, то при их совместной работе в составном транзисторе общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов входящих в его состав транзисторов (в данном случае — 3600). Как результат — для открытия транзистора Дарлингтона потребуется довольно небольшой ток базы.

Недостатком составного транзистора считается их низкая скорость работы, что делает их пригодными для использования только в схемах работающих на низких частотах. Зачастую составные транзисторы фигурируют как компонент выходных каскадов мощных низкочастотных усилителей.

Мощные биполярные транзисторы

Серия транзисторов КТ8284 сочетает в себе достоинство транзисторов Дарлингтона по коэффициенту усиления h₂₁=300-1000 в широком диапазоне токов коллектора I_К=0,25-5А, (U_кэ=1,5В), с присущими биполярным транзисторам динамическими характеристиками и низким напряжениям насыщения U_{кэо_нас} <0,4 В (I_К5А/I_Б40мА). Транзистор в ряде случаев успешно заменяет известный Дарлингтон КТ829.

Серии транзисторов КТ8282 (npn), КТ8283 (pnp),- комплиментарные пары на токи коллектора I_к 25-50А, U_{кэо_гр} 60, 80, 100В с низкими напряжениями насыщения- разработаны для применения в схемах управления двигателями, низковольтных DC/DC и DC/AC преобразователях, источниках бесперебойного питания и источниках лазерной накачки.

Серии ключевых биполярных транзисторов КТ8258, КТ8259, КT8260, КТ847-Э, КТ8285 на токи коллектора I_к 4, 8, 12, 15, 30А, U_{кэо_гр} 300-450В отличаются от выпускаемых аналогов (КТ504, КТ506, КТ841, КТ854, КТ847, КТ856) низкими обратными токами переходов, низкими напряжениями насыщения, линейностью коэффициента усиления в широком диапазоне токов.

Статические характеристики транзисторов этого класса приведены на Рис.3 и 4.

Транзисторы способны работать на индуктивную нагрузку, имеют высокие динамические свойства. Функциональное назначение транзисторов- схемы с индуктивной нагрузкой, критичные к временам спада — импульсные модуляторы, преобразователи, инверторы, контроллеры электродвигателей, вторичные источники питания.

Как проверить транзистор Дарлингтона

Самый простой способ проверки составного транзистора заключается в следующем:

Эмиттер подсоединяется к «минусу» источника питания;
Коллектор подсоединяется к одному из выводов лампочки, второй её вывод перенаправляется на «плюс» источника питания;
Посредством резистора к базе передаётся плюсовое напряжение, лампочка светится;
Посредством резистора к базе передаётся минусовое напряжение, лампочка не светится.

Если всё получилось так, как описано, то транзистор исправен.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Принцип работы

Опишем, как работает диод. В основе его работы лежат свойства движения электронов и «дырок» под действием электрического поля. Данный прибор может находиться в двух состояниях:

Открытое.
Закрытое.

Графически этот полупроводниковый элемент можно представить в виде прямоугольника, который состоит из двух частей, разделённых линией. В одной части находятся положительно заряженные частицы — ионы, которые называют «дырками». Электрод, подключённый к этой части, называется анодом. Во второй части находятся отрицательно заряженные частицы, называемые электронами. Электрод, подключённый к этой части, называют катодом.

Для того чтобы добиться открытого состояния, необходимо соединить катод с отрицательным полюсом источника тока, а анод — с положительным. При таком соединении однополярные заряды будут отталкиваться друг от друга, и на границе p — n перехода будет возникать процесс, названный электронно-дырочной проводимостью. Другими словами, через диод в направлении от анода к катоду будет протекать ток.

https://youtube.com/watch?v=HUV4NQCQoK0

Для закрытия диода потребуется поменять полюса питания источника постоянного тока. В таком случае частицы с разноименными зарядами будут притягиваться друг к другу и электрический ток протекать не будет.

В случае повышения напряжения источника питания выше допустимого в закрытом диоде произойдёт пробой, и величина обратного тока многократно увеличится. Такой прибор в дальнейшем непригоден для работы.

Диод Шоттки

Диоды Шоттки имеют очень малое падение напряжения и обладают повышенным быстродействием по сравнению с обычными диодами.

Ставить вместо диода Шоттки обычный диод не рекомендуется, обычный диод может быстро выйти из строя. Обозначается на схемах такой диод так:

Транзистор дарлингтона — darlington transistor